Следящее устройство для сварки

 

Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов. Цель изобретения - повышение точности сварки за счет повышения надежности слежения за стыком . Для этого используют дифференциальные датчики с одинаковыми полуобмотками и располагают их на различной высоте от стыка, причем датчики располагают так, что их нейтральные оси параллельны, а смежные полуобмотки каждого датчика включены в разные плечи RL-моста, питаемого переменным током , к другой диагонали которого подсоединен измерительный преобразователь, связанный с электроприводом коррекции положения сварочного инструмента. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К9/10

@ 1 оч Е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

jI A> ATE.К4 (21) 4267150/63 (22) 22,06.87 (46) 23,05.92. Бюл, М 19 (71) Свердловский научно-исследовательский технологический институт (72) А.А.Ахлынин (53) 621.791.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

%455821, кл. В 23 К9/10, 1973.

Авторское свидетельство СССР

N- 925573, кл. В 23 К 9/10, 1979. (54) СЛЕДЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ

Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов может быть использовано, в частности, при лазерной обработке изделий, для управления движением лазерной горелки относительно осе-, вой линии стыка и при других видах сварки, использующих электромагнитные датчики.

Известно устройство для направления сварочной горелки по стыку, содержащее основной и дополнительный бесконтактные датчики, располагаемые относительно оси стыкового соединения и подключенные.к измерительной схеме. Однако назначение двух датчиков сводится лишь к выполнению простой логической операции "ИЛИ", целью которой является устранение влияний прихваток, встречающихся на пути свариваемых изделий, а анализ местоположения датчиков в устройстве не предусмотрен.

„,. Ж„„1734971 А1 (57) Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов. Цель изобретения — повышение точности сварки за счет повышения надежности слежения за стыком, Для этого используют дифференциальные датчики с одинаковыми полуобмотками и располагают их на различной высоте от стыка, причем датчики располагают так, что их нейтральные оси параллельны, а смежные полуобмотки каждого датчика включены в разные плечи И=моста, питаемого переменным током, к другой диагонали которого подсоединен измерительный преобразователь, связанный с электроприводом коррекции положения сварочного инструмента. 4 ил.

Известно другое устройство, содержащее два бесконтактных электромагнитных датчика, вынесенных вперед по ходу сварки и удаленных от оси горелки (инструмента) на некоторые расстояния, при этом каждый из датчиков связан со своим измерительным преобразователем, а последние — с электронными устройствами сложения — вычитания и в дальнейшем с корректирующими электроприводом, По существу в следящей системе применены два отдельных измерительных канала, объединяемых в общем простом вычислительном устройстве, причем в последнем выполняются операции сложения, вычитания и деления.

Однако в общую погрешность следящей системы привносят свои погрешности оба измерительных канала, а также вычисли1734971

10

20 тельное устройство, что снижает общую точность слежения.

Цель изобретения — повышение точности сварки за счет повышения надежности слежения за стыком.

Поставленная цель достигается тем, что в следящее устройство для сварки, содержащее закрепленные на различном расстоянии от сварочного инструмента на кронштейне два электромагнитных датчика положения стыка, подключенных к измерительной схеме, введен потенциометр, а электромагнитные датчики закреплены на различном расстоянии от кронштейна так, что их нейтральные оси параллельны, и выполнены индуктивными, дифференциальными, с одинаковыми полуобмотками, образующими вместе с потенциометром В1= мост, при этом одна полуобмотка первого датчика своим началом соединена с потенциометром, а своим концом — с началом такой же полуобмотки второго датчика, конец которой подключен к нулевой шине, начало другой полуобмотки первого датчика соединено с другим концом потенциометра, а ее конец соединен с началом такой же полуобмотки второго датчика, конец которой подсоединен к нулевой шине, причем движок потенциометра соединен с питающей шиной, а концы его присоединены к измерительной схеме, На фиг. 1 показана схема одного из возможных расположений датчиков стыка на кронштейне сварочного инструмента; на фиг. 2 и 3 — варианты исходных положений инструмента; на фиг, 4 — электрическая схема соединения полуообмоток дифференциально-индуктивных датчиков с потенциометром и измерительным преобразователем, Сварочный инструмент 1, на кронштейне 2 которого закреплены датчики 3 и 4 стыка, расположен над изделием 5 со стыком 6. При этом датчики 3 и 4 удалены от сварочного инструмента 1, а также один от другого, например, на равные расстояния, а один из них расположен выше другого, Нейтральные оси этих датчиков совпадают с общей прямой, пересекающей стык 6 в точке лучевого воздействия. Это положение принято в дальнейшем за исходное, Датчики 3 и 4 содержат одинаковые полуобмотки

7 — 10. Полуобмотки 7 и 8, а также 9 и 10 включены между собой последовательно, начала полуобмоток 7 и 9 подсоединены к концам потенциометра 11, а концы других полуобмоток 8 и 10 — к нулевой шине 12.

Движок потенциометра 11 подключен к питающей шине 13, а к концам потенциометра

11 подсоединен измерительный преобразо25

55 ватель 14, связанный затем с электроприводом коррекции сварочного инструмента 1, .

Устройство работает следующим образом, При подаче на движок потенциометра

11 и нулевую шину.12 переменного тока по полуобмоткам датчиков 3 и 4 и участкам потенциометра 11 протекают токи каждого из плеч 81=моста. Эти токи создают электромагнитные потоки, пронизывающие изделие 5 со стыком 6, На поверхности изделия

5 формируются вихревые токи с электромагнитными потоками, влияющими на состояние равновесия RL-моста. Этот мост балансируется движком потенциометра 11.

Если, например, сварочный инструмент 1 установлен в положение, согласно фиг,2, то ближайшими к стыку 6 оказываются полуобмотка 9 для датчика 3 и полуобмотка 8 для датчика 4 (фиг.4). При этом чувствительность каждой из этих полуобмоток к положению стыка различна (в силу их различной ориентации по высоте над изделием 5 со стыком

6), хотя по условию в исходном состоянии

RL-мост сбалансирован, а сигнал на входе измерительного преобразователя 14 устанавливается равным нулевому, При случайном изменении положения стыка 6 относительно сварочного инструмента 1 равновесие В1=моста нарушается и на входе измерительного преобразователя 14 появляется сигнал рассогласования с преобладанием положительной или отрицательной полярности (фазы) с величиной, пропорциональной степени рассогласования. Этот сигнал измерительным преобразователем 14 преобразуется в команды управления электроприводом положения сварочного инструмента 1.

Аналогичные процессы проходят при другой ориентации сварочного инструмента

1, приведенной на фиг. 3. Только в этом случае работают уже полуобмотки 7 для датчика 3 и 8 для датчика 4 (фиг.4).

Формула изобретения

Следящее устройство для сварки, содержащее закрепленные на различном расстоянии от сварочного инструмента на кронштейне два электромагнитных датчика положения стыка, подключенных к измерительной схеме, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности сварки за счет повышения надежности слежения за стыком, в него дополнительно введен потенциометр, а электромагнитные датчики закреплены на различном расстоянии от кронштейна и выполнены с полуобмотками, образующими вместе с потенциометром RLмост, при этом одна полуобмотка первого датчика началом соединена с потенциомет1734971

Фиг.2 ром, а концом — с началом такой же полуобмотки второго датчика, конец которой подключен к. нулевой шине, начало другой полуобмотки первого датчика соединено с другим концом потенциометра, а ее конец— с началом такой же полуобмотки второго датчика, конец которой подсоединен к нулевой шине, причем движок потенциометра соединен с питающей шиной, а концы его

5 присоединены к измерительной схеме.

1734971

Составитель О. Коршунов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т. Палий

Редактор И. Горная

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 1773 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5